DE3537654C2

DE3537654C2 - Verfahren zur Reduzierung von Störungen bei der Filterung von Empfangssignalen bei Kanal-Umschaltvorgängen in Empfängern

Info

Publication number: DE3537654C2
Application number: DE19853537654
Authority: DE
Inventors: Ralf Dr Ing Esprester
Original assignee: Daimler Benz Aerospace AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1985-10-23
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2005-10-24
Also published as: DE3537654A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von Störungen bei der Filterung von Empfangssignalen bei Kanal-Umschaltvorgängen in Empfängern. Ein solches Verfahren ist bereits aus der DE 33 33 275 A1 bekannt.

Bei Empfängern für Suchempfang oder für nach dem Frequenzsprungver fahren arbeitende Funkverbindungen treten in kurzen Zeitabständen Frequenz- bzw. Kanal-Umschaltvorgänge auf. Dabei kommt es häufig vor, daß von einem Kanal mit hoher Signalamplitude auf einen anderen Kanal mit niedriger Signalamplitude gesprungen wird. Dies ist z. B. der Fall, wenn der zuvor benutzte Kanal mit einem starken Störsender oder einem starken Sender eines anderen Dienstes belegt ist.

Bei sehr steilflankigen Filtern führen solche Umschaltvorgänge im wesentlichen zu zwei Arten von Störungen bei der Filterung der Emp fangssignale:

a) der Ausschwingvorgang des zuletzt empfangenen (starken) Signals ist wesentlich länger als der Einschwingvorgang des neuen (schwachen) Signals, so daß dem neuen Signal über einen längeren Zeitraum das alte Signal als Störung überlagert ist;
b) durch den Schaltvorgang werden Signale aus Kanälen in der Nach barschaft des neu angeschalteten Kanals als Störsignale in die sen hineingefaltet, was vor allem bei schwachem Nutzsignal und starken Signalen in Nachbarkanälen nachteilig ist.

Für herkömmliche Empfänger mit analogen Filtern ist in der DE-PS 25 47 038 ein Verfahren zur Reduzierung solcher Störungen beschrie ben, gemäß welchem mittels eines Dämpfungsgliedes mit variabler Dämpfung die Signale vor dem Umschaltvorgang mit allmählich anwach sender Dämpfung auf einen Minimalwert gedämpft werden und anschlie ßend nach erfolgter Umschaltung die Dämpfung allmählich wieder zu rückgenommen wird.

Empfänger neuerer Generation enthalten demgegenüber digitalisierte Zwischenfrequenzteile mit digitalen Filtern, die jeweils mehrere Speicherzellen zur Speicherung von das Empfangssignal repräsentie renden digitalen Abtastwerten aufweisen.

Aus der eingangs genannten DE 33 33 275 A1 ist beispielsweise eine Übertragungsanordnung für digitale Signale bekannt, bei der zur Re duzierung von Störungen beim Umschalten von Filterparametern die Filterkoeffizienten eines digitalen Filters von einem Anfangskoeffi zientensatz C _O schrittweise zu einem Endkoeffizientensatz C _N geän dert werden. Als digitale Signale kommen bei dieser Übertragungsan ordnung neben Sprach- und Musiksignalen auch nicht hörbare Signale in Betracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für derartige Empfänger mit digitalen Filtern ein Verfahren zur Reduzierung von Störungen der beschriebenen Art anzugeben, das für eine möglichst hohe Ent flechtung der Empfangssignale vor und nach dem jeweiligen Umschalt vorgang sorgt.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Vor teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin dung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung macht sich zunutze, daß die gesamte Signal energie des Signals durch die in den Speicherzellen des Filters gespeicherten Abtastwerte repräsentiert ist. Werden diese Speicherzellen am Ende einer Kanalverweilzeit mit dem Umschaltvorgang gelöscht, bzw. die digitale Fil terprozedur durch einen Reset-Befehl an den Beginn eines Filterprozesses zurückgesetzt, so ist dies gleichbedeutend mit einem abrupten Abbruch der Signalschwingung des star ken (Stör-)Signals ohne Ausschwingen.

Bei der Auswertung des neuen Kanals wird das dem digitalen Filter in Form von Abtastwerten zugeführte Signal erst nach einer zeitabhängigen Dämpfungsfunktion mit allmählich verringerter Dämpfung gewichtet ("weiches Anfahren" des Filters). Hierdurch wird verhindert, daß in Nachbarkanälen eventuell vorhandene starke Signale durch den Schaltvor gang zu stark in den neuen Kanal hineingefaltet werden und sich dort als Störungen dem Nutzsignal überlagern. Die Anlaufzeit, während der die Dämpfung von einem maximalen auf einen minimalen Wert verringert wird, liegt in der Größenordnung des Reziprokwerts der Filterbandbreite.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Abbildungen noch veranschaulicht. Dabei zeigt

Fig. 1 den Ausschwingvorgang eines Filters nach Ab schalten eines Kanals;

Fig. 2 den Einschwingvorgang eines Filters für ein neues Signal und ein stärkeres überlagertes ausschwingendes Signal;

Fig. 3 die für die Erfindung wesentlichen Funktions blöcke eines digitalisierten Empfängers;

Fig. 4 das Filterausgangssignal bei dem erfindungsge mäßen Verfahren.

Das in Fig. 1 skizzierte Signal U₁ (t), das bis zum Um schaltzeitpunkt das Nutzsignal am Filterausgang darstellt, geht bei herkömmlicher Filterung ab dem Umschaltzeitpunkt t_s in eine Ausklingschwingung ähnlich einer gedämpften cos-Funktion über. B ist dabei die -6 dB-Filterbandbreite.

In Fig. 2 ist bei stark gedehntem Ordinatenmaßstab ein nach dem Umschaltzeitpunkt neu eintreffendes Signal U₂ (t) eingezeichnet, das eine wesentlich geringere Intensität (z. B. -60 dB) gegenüber dem Signal U₁ (t) aufweist. Das Nutzsignal U₂ (t) im neuen Kanal schwingt bereits nach einer Zeit von 1/2B auf 90% der Amplitude ein, kann aber erst viel später ausgewertet werden, weil das ausschwin gende starke Signal U₁ (t) (gestrichelt eingezeichnet) noch als starke Störung überlagert ist oder sogar vor herrscht.

Bei einem Empfänger mit digitaler Filterung werden die analogen ZF-Signale in einem A/D-Wandler in digitale Abtastwerte umgeformt und einem Prozessor PR zugeführt, der die Filterung und Demodulation durchführt. Diese Prozeduren sind an sich bekannt und daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben. Das demodulierte Signal wird in einem D/A-Wandler wieder in ein analoges Signal, bei spielsweise ein Sprachsignal gewandelt. Eine Steuerbau gruppe St koordiniert die Prozessorprozeduren über einen Reset-Befehl mit der Umschaltung des Empfangskanals (durch Umschalten der Frequenz eines Synthesizers) in der erfin dungsgemäßen Weise.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist für ein vor einem Umschaltzeitpunkt t_s als Nutzsignal am Filter ausgang abgegebenes Signal U′₁ (t) in Fig. 4 skizziert. Mit dem Umschaltvorgang werden alle Abtastwerte des zuvor empfangenen Signals in den Speicherzellen des Filters (oder der Filter) gelöscht und das Filterausgangssignal bricht (nach der vernachlässigbaren Laufzeit t_L im Pro zessor) abrupt ab.

Claims

1. Verfahren zur Reduzierung von Störungen bei der Filterung von Empfangssignalen bei Kanal-Umschaltvorgängen in Empfängern mit min destens einem digitalen Filter, das mehrere Speicherzellen zur Spei cherung von das Empfangssignal repräsentierenden digitalen Abtast werten aufweist und bei dem die neuen Abtastwerte nach einer zeitab hängigen Dämpfungsfunktion mit allmählich verminderter Dämpfung ge wichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Umschaltvorgang in den Speicherzellen des Filters enthaltenen Abtastwerte gelöscht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfunktion annähernd eine Gauß-Funktion ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem nachfolgenden Demodulator nach dem Umschaltvorgang das zuvor demodulierte Signal in einem stark gedämpften Ausklingvorgang wei tergeführt wird.